物质科学是自然科学的一个重要部分，致力于研究自然界物质的微观结构、运动及其相互作用的一般规律。作者在书中向青少年介绍了人类逐步认识物质世界的过程，从原子、分子，强相互作用力、弱相互作用力、元素周期表等讲起，循序渐进地让青少年读者了解了物质科学的基本内容，中间穿插介绍了生命科学、量子科学、物理和化学等学科的知识，以及科学家研究物质世界的科学方法和科学思想，并融入了科学史上的一些有趣的科学家如何做科学研究的故事。

孙亚飞，中国科学院自然科学史研究所特别研究助理，青年科普作家，从事科学传播及新能源领域的研究与产业化工作。高中时通过参加化学竞赛被保送进入北京大学化学与分子工程学院，后于清华大学化学系获得博士学位。2010年开始从事科普工作，在得到开通的“化学通识30讲”课程广受好评，同时在知乎、《博物》杂志等媒体平台发表《你好，门捷列夫》《读懂食品安全》等各类作品逾百万字，已出版著作《元素与人类文明》《原子王国历险记》及译作《诗意的原子》《迷人的液体》（以上两部为“文津图书奖”推荐书目）《锈蚀》《13次时空穿梭之旅》《给孩子的食物实验室》《纳米与生命》等。

1 物质是什么
2 世界万物的基石——原子的概念是怎样被提出来的
被分割的物质
古希腊先哲们在思考
给原子排排队
永不停息的融合
3 让原子组合起来——物质世界是如何组装的
宇宙分子
从太空到地球
分子的游戏
不变的规则
4 无处不在的相互作用力——物质为何能结合在一起
电子的巨大魔力
原子的结构
原子之间的电磁吸引力
同性因何不相斥？
5 永不消失——物质和能量是怎样转化的
奇妙的等式
被激发的电子
看清物质
物质的状态
6 万物争辉——物质是怎样为我们所用的
并不只是简单地混合——金属与合金
从石器到陶瓷
无穷无尽的有机物
结构决定性质
7 活着的奇迹——赋予生命的物质
从简单到复杂
低熵系统
物质的自组织形式
遗传密码
8 冲突与重生——物质世界会终结吗
谁杀死了恐龙？
生物链的物质流动
被浪费的物质
天地间，人为贵
9 物质是什么
主要参考文献

给青少年的物质科学
小的时候，我生活在农
村。那时的农村没有煤气灶
，也舍不得用太多电，做饭
最常用的锅就是土灶台，烧
柴火给铁锅供热。灶台操作
起来可是麻烦得很，光是生
火就能生出各种意外。所以
，家里大人做饭免不了还需
要我打下手，别的忙我也帮
不上，拉一拉风箱还是可以
的。
曾记得，坐在灶边望着
炉火，我拉动风箱，火苗就
会猛地蹿一蹿，一不小心还
会冲出灶膛，燎到额前的头
发。每当这时，我都会感到
脸上一热，但是习惯之后，
倒也不觉得有什么危险，只
是有些好奇。
我好奇的是，吹蜡烛的
时候，一点小风就能把烛火
吹灭，可是风箱施展出那么
大的风以后，为什么火焰却
会越吹越大？
外婆跟我说，这是因为
屋里供了灶王爷——他是一
位管灶火的神仙。有了灶王
爷的保佑，炉灶里的三昧真
火才会旺盛，而且还不会因
此失火。
后来，看到《西游记》
中孙悟空借来假芭蕉扇挥舞
时，火焰山上的火越烧越大
，我对三昧真火的这个说法
深信不疑。可是，看到《三
国演义》里赤壁之战东风助
阵的场面，我又有些将信将
疑了。
多年以后，我读到了拉
瓦锡反驳“燃素”论的故事，
对于这个问题的好奇总算告
一段落。燃烧是一种氧化现
象，通常需要氧气的参与，
因此，当风箱给炉灶送风时
，加大了空气压力，更多的
氧气被一同送入了灶膛。于
是，有了氧气的加持，火焰
也会更旺盛。不过，风在刮
来新鲜氧气的同时，却也带
走了热量，若是火焰的温度
因此而降低到燃点以下．火
就可能会被吹灭。由此也就
很容易明白，为什么风能吹
灭小火，却会扬起大火。
对于童年时期的不解，
用这样物质的思维去解释，
或许有些许的无趣，不像“
三昧真火”那么引人入胜，
但它却是好奇的最佳伙伴。
它不会让童心泯灭，只会带
着这种“不安分”走向新的空
间。
所以，青少年知道多一
点物质科学，应该是件好事
。
《给青少年讲物质科学
》，是我第一次系统性地创
作“大科学”的作品。这倒不
是我妄自托大，实属物质科
学自身的属性。任何一门自
然科学都是研究物质的科学
，只是研究的角度不同：物
理学研究物质之间的作用力
与能量；化学研究物质的组
成、结构、反应与功能；生
物学研究的是物质如何能够
“活”起来；天文学研究物质
诞生的“老家”……很多时候
，关于物质的种种，并不只
是单纯的科学命题，更是人
类反复思索的哲学命题。
将这些命题完整地解答
出来，是古往今来所有人共
同的使命。哪怕已经觌着脸
站到了巨人的肩膀上，我也
只能记录其中亿万分之一二
。
在物质世界形成的时空
中，翻开这本由物质构成的
小书，如果能够因此引发我
们对物质的思考，那么物质
世界也一定会因为我们的思
考而改变。